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基于纳米仿生酶构建电化学生物传感器用于活性氧检测
被引量：
5
1
作者
郝喜娟
赵沈飞
+3 位作者
张春媚
胡芳馨
杨鸿斌
郭春显
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第3期3183-3193,3218,共12页
活性氧是一类存在于人体内性质活泼的含氧物质的总称,紫外线、化学药品以及大气污染等都可以诱导人体内活性氧的产生。活性氧涉及多种生理和病理过程,是阿尔茨海默病、帕金森病、癌症等多种疾病的信号分子,活性氧浓度的检测可以预测这...
活性氧是一类存在于人体内性质活泼的含氧物质的总称,紫外线、化学药品以及大气污染等都可以诱导人体内活性氧的产生。活性氧涉及多种生理和病理过程,是阿尔茨海默病、帕金森病、癌症等多种疾病的信号分子,活性氧浓度的检测可以预测这些疾病。但活性氧半衰期短,活细胞释放量少,因此,快速准确地检测活性氧浓度对疾病的诊断和预防至关重要。电化学生物传感器具有操作简单、响应快、成本低、易于微型化等优点,适用于实时原位检测活性氧。它作为一种重要的活性氧检测平台而受到研究者们的密切关注。传感材料是电化学生物传感器的核心部分,决定着传感器的灵敏度、响应速度、线性范围和检出限。因此,合理设计传感材料是构建高性能活性氧电化学生物传感器的重要环节。纳米仿生酶因其独特的催化活性、选择性及稳定性,近年来被广泛用于构建活性氧电化学生物传感器。作为两种典型的纳米仿生酶,普鲁士蓝和磷酸锰受到研究者的关注。其中,普鲁士蓝因具有较高的过氧化氢催化活性和选择性,被称为"人工过氧化物酶",一般用于检测过氧化氢。磷酸锰是一种独特的锰盐,可通过歧化反应从水溶液中快速去除超氧化物,一般用于检测超氧负离子。为提高上述两种纳米仿生酶的导电性、催化活性和稳定性,研究者一般将它们与高导电性材料复合,并通过调控纳米仿生酶尺寸和增加附着量等手段制备高效复合材料。本文围绕上述两种典型的纳米仿生酶(普鲁士蓝和磷酸锰),总结了其相关电化学生物传感器在活性氧检测中的研究进展。首先介绍了两种典型纳米仿生酶及其复合材料的制备方法和物化特性,然后概括了它们分别在过氧化氢和超氧负离子电化学生物传感器中的最新进展,特别是对其物化特性和检测性能的关系进行了相关分析。此外,本文还展望了上述两种纳米仿生酶的未来发展前景,对其基础研究和实际应用所面临的挑战给出了一些建议。
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关键词
电化学生物传感器
纳米仿生酶
普鲁士蓝
磷酸锰
活性氧
过氧化氢
超氧负离子
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职称材料
碳基材料构建电化学传感器实现苯二酚异构体的超敏精准检测:综述
被引量：
3
2
作者
饶强海
胡光煊
+3 位作者
张春媚
杨鸿斌
胡芳馨
郭春显
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期38-54,共17页
苯二酚是一种常见的有机污染物,它有对苯二酚、邻苯二酚和间苯二酚三种同分异构体,三者在结构和理化性质上十分相似且常在水中共存。苯二酚在工业生产中广泛用作化工原料或中间体,但是其有高毒性、致癌性和难降解性,所产生的含酚废水对...
苯二酚是一种常见的有机污染物,它有对苯二酚、邻苯二酚和间苯二酚三种同分异构体,三者在结构和理化性质上十分相似且常在水中共存。苯二酚在工业生产中广泛用作化工原料或中间体,但是其有高毒性、致癌性和难降解性,所产生的含酚废水对环境的危害极大,同时对人体健康构成严重威胁。因此,实现苯二酚异构体的准确鉴别和测定尤为重要。电化学传感器具有灵敏度高、检测限低、线性范围宽和操作简便以及成本低等优点,已被广泛用于重金属和酚类等环境污染物的检测。碳基材料具有高导电性、巨大的比表面积和良好的化学稳定性,能有效促进异构体的传质、表面吸附和电子转移过程,为实现异构体的同时传感提供了良好的基础。此外,表面功能化、掺杂及复合其他纳米材料等手段可进一步调控碳基材料的组成及结构,并改善其对异构体的传感性能。本文首先简要介绍了苯二酚的环境污染和危害及检测方法,然后阐述了碳基材料构建的电化学传感器在同时测定苯二酚异构体方面的研究进展,其中涵盖了苯二酚传感器的电化学传感性能、性能增强机制以及碳基材料的构性关系,还讨论了三种异构体的电化学氧化路径和反应机理。最后,本文就电化学传感器实现异构体超灵敏精准检测所面临的问题提出了建议,以期进一步促进苯二酚电化学传感器的发展。
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关键词
电化学传感器
苯二酚异构体
同时检测
碳基纳米材料
电氧化机制
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职称材料
题名
基于纳米仿生酶构建电化学生物传感器用于活性氧检测
被引量：
5
1
作者
郝喜娟
赵沈飞
张春媚
胡芳馨
杨鸿斌
郭春显
机构
苏州科技大学材料科学与器件研究院
江苏省生化传感与芯片技术工程实验室
出处
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第3期3183-3193,3218,共12页
基金
国家自然科学基金(21605110,21972102)
江苏省双创团队(外国院士类)及双创人才。
文摘
活性氧是一类存在于人体内性质活泼的含氧物质的总称,紫外线、化学药品以及大气污染等都可以诱导人体内活性氧的产生。活性氧涉及多种生理和病理过程,是阿尔茨海默病、帕金森病、癌症等多种疾病的信号分子,活性氧浓度的检测可以预测这些疾病。但活性氧半衰期短,活细胞释放量少,因此,快速准确地检测活性氧浓度对疾病的诊断和预防至关重要。电化学生物传感器具有操作简单、响应快、成本低、易于微型化等优点,适用于实时原位检测活性氧。它作为一种重要的活性氧检测平台而受到研究者们的密切关注。传感材料是电化学生物传感器的核心部分,决定着传感器的灵敏度、响应速度、线性范围和检出限。因此,合理设计传感材料是构建高性能活性氧电化学生物传感器的重要环节。纳米仿生酶因其独特的催化活性、选择性及稳定性,近年来被广泛用于构建活性氧电化学生物传感器。作为两种典型的纳米仿生酶,普鲁士蓝和磷酸锰受到研究者的关注。其中,普鲁士蓝因具有较高的过氧化氢催化活性和选择性,被称为"人工过氧化物酶",一般用于检测过氧化氢。磷酸锰是一种独特的锰盐,可通过歧化反应从水溶液中快速去除超氧化物,一般用于检测超氧负离子。为提高上述两种纳米仿生酶的导电性、催化活性和稳定性,研究者一般将它们与高导电性材料复合,并通过调控纳米仿生酶尺寸和增加附着量等手段制备高效复合材料。本文围绕上述两种典型的纳米仿生酶(普鲁士蓝和磷酸锰),总结了其相关电化学生物传感器在活性氧检测中的研究进展。首先介绍了两种典型纳米仿生酶及其复合材料的制备方法和物化特性,然后概括了它们分别在过氧化氢和超氧负离子电化学生物传感器中的最新进展,特别是对其物化特性和检测性能的关系进行了相关分析。此外,本文还展望了上述两种纳米仿生酶的未来发展前景,对其基础研究和实际应用所面临的挑战给出了一些建议。
关键词
电化学生物传感器
纳米仿生酶
普鲁士蓝
磷酸锰
活性氧
过氧化氢
超氧负离子
Keywords
electrochemical biosensor
nanomaterials-based biomimetic enzyme
Prussian blue
manganese phosphate
active oxygen species
hydrogen peroxide
superoxide anion
分类号
TB34 [一般工业技术—材料科学与工程]
O657.1 [理学—分析化学]
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职称材料
题名
碳基材料构建电化学传感器实现苯二酚异构体的超敏精准检测:综述
被引量：
3
2
作者
饶强海
胡光煊
张春媚
杨鸿斌
胡芳馨
郭春显
机构
苏州科技大学材料科学与
工程
学院
江苏省生化传感与芯片技术工程实验室
出处
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期38-54,共17页
基金
国家自然科学基金(21605110,21972102)
江苏省研究生实践创新计划项目(SJCX20_1101)
江苏省双创人才计划。
文摘
苯二酚是一种常见的有机污染物,它有对苯二酚、邻苯二酚和间苯二酚三种同分异构体,三者在结构和理化性质上十分相似且常在水中共存。苯二酚在工业生产中广泛用作化工原料或中间体,但是其有高毒性、致癌性和难降解性,所产生的含酚废水对环境的危害极大,同时对人体健康构成严重威胁。因此,实现苯二酚异构体的准确鉴别和测定尤为重要。电化学传感器具有灵敏度高、检测限低、线性范围宽和操作简便以及成本低等优点,已被广泛用于重金属和酚类等环境污染物的检测。碳基材料具有高导电性、巨大的比表面积和良好的化学稳定性,能有效促进异构体的传质、表面吸附和电子转移过程,为实现异构体的同时传感提供了良好的基础。此外,表面功能化、掺杂及复合其他纳米材料等手段可进一步调控碳基材料的组成及结构,并改善其对异构体的传感性能。本文首先简要介绍了苯二酚的环境污染和危害及检测方法,然后阐述了碳基材料构建的电化学传感器在同时测定苯二酚异构体方面的研究进展,其中涵盖了苯二酚传感器的电化学传感性能、性能增强机制以及碳基材料的构性关系,还讨论了三种异构体的电化学氧化路径和反应机理。最后,本文就电化学传感器实现异构体超灵敏精准检测所面临的问题提出了建议,以期进一步促进苯二酚电化学传感器的发展。
关键词
电化学传感器
苯二酚异构体
同时检测
碳基纳米材料
电氧化机制
Keywords
electrochemical sensor
dihydroxybenzene isomer
simultaneous determination
carbon-based nanomaterial
electrooxidation mechanism
分类号
X502 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于纳米仿生酶构建电化学生物传感器用于活性氧检测
郝喜娟
赵沈飞
张春媚
胡芳馨
杨鸿斌
郭春显
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
5
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职称材料
2
碳基材料构建电化学传感器实现苯二酚异构体的超敏精准检测:综述
饶强海
胡光煊
张春媚
杨鸿斌
胡芳馨
郭春显
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
3
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职称材料
已选择
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